一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，包括摄像头、监测终端与管理中心，所述摄像头数量为若干个，根据水域面积大小设定多个监测点，所述监测终端数量为一个，若干个所述摄像头与监测终端均连接有光伏发电系统。本发明专利技术通过设置多个摄像头获取高清影像，降低水华监测图像采集过程的成本，同时从分辨率上精准识别区域水华的微小变化，大大提升分析结果的精细化程度；通过设置GPS定位模块与无线传输模块，可以达到获取多个摄像头的实时定位信息与采集的水域图像，实现对水域水体富营养化进行分散监测、统一管理；通过设置监测终端，可以达到对藻类生长及水体富营养化问题进行实时分析，及时反映水质变化趋势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统


[0001]本专利技术涉及水华监测
，具体为用于生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统。

技术介绍

[0002]在气候变暖和人类活动双重作用的影响下，藻类水华频发且呈现全球加剧态势，严重威胁经济社会可持续发展和人类健康；由于藻类水华生消过程快，实时精准的监测是藻类水华预测、预警和有效管控的关键。
[0003]目前藻类水华监测主要包括现场观测、水下自动监测和卫星遥感反演等三种方式，其中以卫星遥感反演使用最广泛，利用卫星遥感能获取大范围内的水域水华图像，具备综合、宏观、信息量大的特点，但是由于其技术较为先进，存在数据成本高、获取卫星影像手续繁琐等问题，且使用卫星遥感影像监测水体富营养化存在监测频次固定、时间滞后等问题，无法满足水华生消过快的情况下的实时监测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，包括摄像头、监测终端与管理中心，所述摄像头数量为若干个，根据水域面积大小设定多个监测点，所述监测终端数量为一个，若干个所述摄像头与监测终端均连接有光伏发电系统。
[0006]优选的，所述摄像头连接有GPS定位模块，所述摄像头内部安装有无线传输模块，若干个所述摄像头分别通过无线传输模块与监测终端无线通讯连接。
[0007]优选的，所述光伏发电系统包括太阳能板、蓄电池与充放电控制器，所述光伏发电系统向监测终端与若干个摄像头供电。
[0008]优选的，所述监测终端包括：存储器，用来预先对水华图像数据进行存储建立水华识别模型，并对区域水体参照图像数据进行存储；服务器，用来接收摄像头经无线传输模块传输过来的实时水域图像，并结合水华识别模型与水体参照图像对藻类生长及水体富营养化问题进行分析、识别与计算，获取水华生长动态曲线图；NB
‑
IOT通讯模块，用于实现监测终端与管理中心的无线传输。
[0009]优选的，所述监测终端通过NB
‑
IOT通讯模块与管理中心无线连接，所述监测终端与管理中心实现双向无线传输。
[0010]优选的，所述监测终端通过GPS定位模块获取若干个摄像头的地理坐标。
[0011]优选的，所述监测终端通过无线传输模块获取若干个摄像头采集的实时水体图像
信息。
[0012]优选的，所述监测终端在检测水华生长异常时，经NB
‑
IOT通讯模块向管理中心传输水华生长异常告警信号。
[0013]优选的，所述监测终端在发现摄像头图像数据传输中断、异常时，经NB
‑
IOT通讯模块向管理中心传输水华监控异常告警信号。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，通过根据水域面积大小设置多个摄像头获取高清影像，在获取大范围内水域水华图像的同时，弥补了卫星遥感影像数据成本高、获取卫星影像手续繁琐的缺陷，降低水华监测图像采集过程的成本，同时采用局部高清摄像头，可以更好地聚焦小区域水体，从分辨率上精准识别区域水华的微小变化，大大提升分析结果的精细化程度。
[0015]2、本生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，通过设置GPS定位模块与无线传输模块，监测终端通过GPS定位模块获取多个摄像头的实时定位信息，通过无线传输模块接收多个摄像头采集的水域图像，全面掌握水域水华生长情况，实现对水域水体富营养化进行分散监测、统一管理。
[0016]3、本生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，通过设置监测终端，监测终端经NB
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IOT通讯模块与管理中心双向传输，通过预先设置的水华识别反演模型及区域水体参照图像，对藻类生长及水体富营养化问题进行实时分析，并绘制水华生长动态曲线图，经NB
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IOT通讯模块传输至管理中心进行展示，及时反映水质变化趋势，为工程及措施实时调整提供重要参照。
[0017]4、本生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，从水域的图像采集、数据传输、分析识别至结论展示的全过程，均可通过预先设置的传输模块及分析模型进行工作，无需专人参与，实现全程自动化，大大节省人力。
[0018]5、本生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，通过设置光伏供电系统，光伏供电系统借用太阳能为多个高清摄像头、数据传输设备提供电力，一方面应用绿色能源，节能环保，另一方面，无需连接电缆，解决野外用电不便的问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的整体结构逻辑框图；图2为本专利技术的光伏发电系统模块框图；图3为本专利技术的监测终端模块框图；图4为本专利技术的流程示意图；图5为本专利技术的平均水华聚集面积动态曲线图；图6为本专利技术的不同时段水华聚集面积动态曲线图。
[0020]图中：1、摄像头；2、监测终端；21、服务器；22、存储器；23、NB
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IOT通讯模块；3、管理中心；4、光伏发电系统；41、太阳能板；42、蓄电池；43、充放电控制器；5、GPS定位模块；6、无线传输模块。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]如图1至图6所示，本实施例生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，包括摄像头1、监测终端2与管理中心3，摄像头1数量为若干个，根据水域面积大小设定多个监测点，通过若干个摄像头1分散对水域进行全面监控，利用高清摄像头1来替代传统卫星遥感的全面覆盖特征，降低水华监测的成本，监测终端2数量为一个，若干个摄像头1均向一个监测终端2传输水域图像，若干个摄像头1与监测终端2均连接有光伏发电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，包括摄像头（1）、监测终端（2）与管理中心（3），其特征在于：所述摄像头（1）数量为若干个，根据水域面积大小设定多个监测点，所述监测终端（2）数量为一个，若干个所述摄像头（1）与监测终端（2）均连接有光伏发电系统（4）。2.根据权利要求1所述的生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，其特征在于：所述摄像头（1）连接有GPS定位模块（5），所述摄像头（1）内部安装有无线传输模块（6），若干个所述摄像头（1）分别通过无线传输模块（6）与监测终端（2）无线通讯连接。3.根据权利要求1所述的生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，其特征在于：所述光伏发电系统（4）包括太阳能板（41）、蓄电池（42）与充放电控制器（43），所述光伏发电系统（4）向监测终端（2）与若干个摄像头（1）供电。4.根据权利要求1所述的生态保护修复中水体富营养化问题的监测系统，其特征在于：所述监测终端（2）包括：存储器（22），用来预先对水华图像数据进行存储建立水华识别模型，并对区域水体参照图像数据进行存储；服务器（21），用来接收摄像头（1）经无线传输模块（6）传输过来的实时水域图像，并结合水华识别模型与水体参照图像对藻类生长及水体富营养化问题进行分析、识别与计算，获取水华生长动态曲线图；N...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志远，马楠，刘丽芳，
申请(专利权)人：北京世纪农丰土地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：